放電ランプ点灯装置
【課題】放電ランプへの振動でアーク放電長が長くなってランプ電圧が一時的に高くなっても、この状態を地絡と区別することにより放電ランプの点灯を維持する。
【解決手段】放電ランプ点灯装置は、直流−直流変換回路、直流−交流変換回路及びイグナイタ回路のほか、直流−直流変換回路の出力電圧を検出する電圧検出部と、制御部とを備える。この制御部は、電圧検出部により検出された検出電圧が正常点灯電圧範囲の下限値かそれよりも低い値に設定される第１しきい値以下になる時間を検出し、この時間が直流−交流変換回路出力の半周期よりも短い第１しきい時間以上継続すれば、地絡を検出して直流−直流変換回路を停止し、また、検出電圧が正常点灯電圧範囲の上限値かそれよりも高い値に設定される第２しきい値以上になる時間を検出し、この時間が半周期よりも長い第２しきい時間より短ければ、直流−直流変換回路の動作を維持する。
【解決手段】放電ランプ点灯装置は、直流−直流変換回路、直流−交流変換回路及びイグナイタ回路のほか、直流−直流変換回路の出力電圧を検出する電圧検出部と、制御部とを備える。この制御部は、電圧検出部により検出された検出電圧が正常点灯電圧範囲の下限値かそれよりも低い値に設定される第１しきい値以下になる時間を検出し、この時間が直流−交流変換回路出力の半周期よりも短い第１しきい時間以上継続すれば、地絡を検出して直流−直流変換回路を停止し、また、検出電圧が正常点灯電圧範囲の上限値かそれよりも高い値に設定される第２しきい値以上になる時間を検出し、この時間が半周期よりも長い第２しきい時間より短ければ、直流−直流変換回路の動作を維持する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に放電ランプ点灯装置、より詳細には車載用放電ランプ点灯装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車載用放電ランプ点灯装置は灯具のハウジング外部に取り付けられ、該点灯装置の出力線（例えばインバータ又はイグナイタの出力線）が防水ゴム等を介して灯具内の放電ランプに接続されていた。このため、該出力線が地絡する場合、その地絡の抵抗値が数Ωから数十Ωを超える範囲にばらつくので、そのような広い範囲を考慮して地絡対策を考える必要があった。
【０００３】
例えば、特許文献１は、点灯判別部を地絡検出回路としても使用する放電ランプ点灯装置を開示する。点灯判別部は、該点灯装置における直流−直流変換回路の出力電圧の検出値が点灯判別用の基準値より低い値を所定時間以上にわたり継続したときに放電ランプが点灯していることを判別する。また、地絡検出回路としては、起動動作期間の経過後、直流−直流変換回路の出力電圧の検出値が点灯判別用の基準値以上のときに回路出力を停止させる。そして、地絡時に、直流−直流変換回路の出力電圧の検出値が上記基準値へ上昇するまでの時間を直流−交流変換回路の半周期よりも短く設定するようになっている。
【０００４】
しかしながら、特許文献１の構成では、回路出力を維持しなければならないときに、地絡検出回路が地絡の誤検出により回路出力を停止させるおそれがある。即ち、長期間使用した車両用放電ランプにおいて、放電ランプに上下振動が加わると、ランプ電極間のアーク放電の放電経路が長くなる。その結果、ランプ電流の極性反転時にランプ電流（放電電流）が非常に小さくなるランプ電流極小区間が発生する。この場合、振動が長時間加わると、上記極性反転の半周期の間で直流−直流変換回路の出力電圧の検出値が上昇し、この検出値の上昇は、地絡時の上記検出値の上昇と区別することができない。
【０００５】
また、従来では、放電ランプに振動が加わっても放電ランプの点灯を維持するために、立ち消えしやすいランプ電流の極性反転付近で、放電ランプへの供給電力を増大するなどしている。しかし、このような構成は、回路ロスが増大し、また装置の大型化を招く。
【特許文献１】特許第３８２９４２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明の目的は、放電ランプへの振動でアーク放電長が長くなってランプ電圧が一時的に高くなっても、この状態を地絡と区別することにより放電ランプの点灯を維持することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するための請求項１記載の発明は、直流電圧を昇圧、昇降圧又は降圧する直流−直流変換回路と、前記直流−直流変換回路の出力を交流に変換して放電ランプに供給する直流−交流変換回路と、前記放電ランプを起動させるためのイグナイタ回路と、前記直流−直流変換回路の出力電圧を検出する電圧検出部と、前記電圧検出部により検出された電圧に基づいて、少なくとも前記直流−直流変換回路の動作を制御する制御部とを備える放電ランプ点灯装置であって、前記制御部は、前記電圧検出部により検出された電圧が所定の正常点灯電圧範囲内に所定時間以上継続して収まる場合に、前記放電ランプが正常に点灯していると判別する点灯判別手段と、前記電圧検出部により検出された電圧が前記正常点灯電圧範囲の下限値かそれよりも低い値に設定される第１しきい値以下になる時間を検出し、この時間が前記交流の半周期よりも短い第１しきい時間以上継続すれば、地絡を検出して前記直流−直流変換回路を停止する地絡判別手段と、前記電圧検出部により検出された電圧が前記正常点灯電圧範囲の上限値かそれよりも高い値に設定される第２しきい値以上になる時間を検出し、この時間が前記半周期よりも長い第２しきい時間より短ければ、前記直流−直流変換回路の動作を維持する非地絡異常判別手段とを含むことを特徴とする。
【０００８】
この構成では、地絡は第１しきい値及び第１しきい時間に基づいて検出される一方、放電ランプへの振動でアーク放電長が長くなってランプ電圧が一時的に高くなる状態は、第２しきい値及び第２しきい時間に基づいて検出され、第２しきい値以上になる時間が第２しきい時間より短ければ、直流−直流変換回路の動作が維持される。従って、放電ランプへの振動でアーク放電長が長くなってランプ電圧が一時的に高くなっても、この状態を地絡と区別することにより放電ランプの点灯を維持することができる。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の放電ランプ点灯装置において、前記非地絡異常判別手段は、前記第２しきい値以上になる時間が前記第２しきい時間より長ければ、前記直流−直流変換回路を停止する。この構成では、第２しきい値以上になる時間が第２しきい時間より短いか長いかに応じて、それぞれ、放電ランプへの振動でアーク放電長が長くなってランプ電圧が一時的に高くなっている状態と放電ランプの立消えの状態とを区別することができ、放電ランプの立消えの場合には、直流−直流変換回路を停止することができる。
【００１０】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の放電ランプ点灯装置において、前記第２しきい時間は、少なくとも前記交流の半周期の２倍に設定されることを特徴とする。例えば、寿命末期の放電ランプの立消え時間は、例えば上記交流の周期の２倍程度継続するので、その時間よりも若干短い時間に第２しきい時間を設定すれば、放電ランプが寿命末期であることを判別することができる。
【００１１】
請求項４記載の発明は、請求項１から３の何れか一つに記載の放電ランプ点灯装置において、前記電圧検出部は、前記直流−直流変換回路の出力部に設けられる平滑用キャパシタの両端電圧を検出し、前記平滑用キャパシタは、両端電圧が上昇するほど該平滑用キャパシタの実行容量が減少する特性を持つことを特徴とする。この構成では、長時間点灯後の放電ランプが強い振動及び衝撃を受けた場合に、ランプ電流が低下して平滑用キャパシタの両端電圧が上昇したとき、平滑用キャパシタの実行容量が減少するので、直流−直流変換回路の負荷が軽くなり、電力が放電ランプに供給されやすくなる。その結果、放電ランプの立消えを防止し易くなる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、放電ランプへの振動でアーク放電長が長くなってランプ電圧が一時的に高くなっても、この状態を地絡と区別することにより放電ランプの点灯を維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１は、本発明による一実施形態の放電ランプ点灯装置の回路図である。この放電ランプ点灯装置は、入力フィルタ１、ＤＣ／ＤＣコンバータ２、インバータ３、出力フィルタ４、イグナイタ５及び制御部６で構成され、例えば、車灯具のハウジング内に納められ、出力（図１の例ではイグナイタの出力）は、シールドメッシュ（図示せず）で覆われた出力線を介して、灯具内の放電ランプＤＬと電気的に接続される。該シールドメッシュは、入力フィルタ１と接続される入力電源ＤＣのマイナス側に接続される。なお、これに限らず、イグナイタ５は、放電ランプＤＬに直接的に接続され、シールドメッシュで覆われた出力線は、イグナイタ５とインバータ３又は出力フィルタ４との間に接続される構成でもよい。
【００１４】
放電ランプＤＬは、例えばＨＩＤ（高輝度放電）ランプ等である。入力フィルタ１は、例えば、キャパシタＣ１０及びＣ１１、及びインダクタＬ１０で構成される。キャパシタＣ１０は、入力電源ＤＣと並列に接続される。キャパシタＣ１１は、この正端子側に配置されるインダクタＬ１０と直列に接続される一方、Ｌ１０及びＣ１１の直列の組は、キャパシタＣ１０と並列に接続される。
【００１５】
ＤＣ／ＤＣコンバータ２は、例えば、入力電源ＤＣの直流電圧を、放電ランプＤＬの安定点灯に適したランプ電圧まで昇圧するように構成される。図１の例では、コンバータ２は、昇降圧型フライバック方式に属し、トランスＴ２０、スイッチング素子Ｑ２０、抵抗Ｒ２０〜Ｒ２４、ダイオードＤ２０及びＤ２１、及びキャパシタＣ２０及びＣ２１で構成されている。トランスＴ２０は、１次巻線ｎ２０及びｎ２１及び２次巻線ｎ２２及びｎ２３を持つ。スイッチング素子Ｑ２０は、例えばＦＥＴであり、この一端（ドレイン）側に配置される１次巻線ｎ２０及びｎ２１の各々と直列に接続される一方、ｎ２０、ｎ２１及びＱ２０の組は、該ＦＥＴのソースがキャパシタＣ１１の負端子に接続されるようにキャパシタＣ１１と並列に接続される。抵抗Ｒ２０は、該ＦＥＴのゲートと制御部６との間に接続される一方、抵抗Ｒ２１は、該ＦＥＴのゲート及びソース間に接続される。２次巻線ｎ２２は、ダイオードＤ２０のアノードと接続されるようにダイオードＤ２０と直列に接続される一方、ｎ２２及びＤ２０の直列の組は、キャパシタ（平滑用キャパシタ）Ｃ２０と並列に接続される。抵抗Ｒ２２は、ダイオードＤ２０及びキャパシタＣ２０の接続点と入力電源ＤＣの負端子との間に接続される。２次巻線ｎ２３は、ダイオードＤ２１のアノードと接続されるようにダイオードＤ２１と直列に接続される一方、Ｄ２１及びｎ２３の直列の組はキャパシタＣ２１と並列に接続されて、２次巻線ｎ２３及びキャパシタＣ２１の接続点は入力電源ＤＣの負端子と接続される。抵抗Ｒ２３及びＲ２４は、ダイオード２１及びキャパシタＣ２１の接続点とイグナイタ５との間に直列に接続される。なお、本発明の直流−直流変換回路の方式については、昇降圧方式に限らず、入力電源ＤＣの電圧に応じて各種方式、例えば昇圧方式又は降圧方式を選択することができる。
【００１６】
インバータ３は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２の出力を交流に変換して放電ランプＤＬに供給するように構成される。図１の例では、インバータ３は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２の出力電圧を略矩形波電圧に変換するフルブリッジ回路になっており、この回路は、キャパシタＣ３０、ダイオードＤ３０、抵抗Ｒ３０及びＲ３１、及びスイッチング素子（例えばＦＥＴ）Ｑ３１〜Ｑ３４で構成されている。キャパシタＣ３０、及び抵抗Ｒ３０及びＲ３１は、直列に接続される一方、Ｃ３０、Ｒ３０及びＲ３１の直列の組は、２次巻線ｎ２２、ダイオードＤ２０、キャパシタＣ２０及び抵抗Ｒ２２の組と並列に接続される。ダイオードＤ３０は、このカソードが入力電源ＤＣの負端子側に接続されるように抵抗Ｒ３０と並列に接続される。スイッチング素子Ｑ３１及びＱ３２は直列に接続され、スイッチング素子Ｑ３３及びＱ３４もまた直列に接続され、これら直列の２つの組は、Ｑ３１及びＱ３３の一端（ソース）が２次巻線ｎ２２及びキャパシタＣ２０の接続点と接続され、Ｑ３２及びＱ３４の一端（ドレイン）が入力電源ＤＣの負端子に接続されるように互いに並列に接続される。そして、スイッチング素子Ｑ３１及びＱ３２の接続点Ｊ１とスイッチング素子Ｑ３３及びＱ３４の接続点Ｊ２がインバータ３の出力となる。なお、本発明の直流−交流変換回路は、これに限らず、ハーフブリッジ回路でもよい。また、後述のランプ電圧及びランプ電流検出時に極性が問題になる場合には、整流することで対応可能である。
【００１７】
出力フィルタ４は、キャパシタＣ４０及びＣ４１、及びチョークコイルＦ４０で構成される。キャパシタＣ４０は、インバータ３の出力Ｊ１及びＪ２間に接続される。チョークコイルＦ４０は２つの巻線を含み、各巻線の一端の間にはキャパシタＣ４０が接続される一方、各巻線の他端の間にはキャパシタＣ４１が接続される。
【００１８】
イグナイタ５は、高電圧パルスを発生させて放電ランプＤＬに印加することによりこれを起動させるように構成される。図１の例では、イグナイタ５は、キャパシタＣ５０及びＣ５１、パルストランスＰＴ５０及び放電ギャップ（スイッチ素子）ＳＧ５０で構成されている。キャパシタＣ５０は、キャパシタＣ４１と並列に接続される。キャパシタＣ５１は、抵抗Ｒ２３及びＲ２４の直列の組と直列に接続される。パルストランスＰＴ５０は、１次巻線ｎ５１及び２次巻線ｎ５２を含む。１次巻線ｎ５１は、放電ギャップＳＧ５０と直列に接続される一方、ｎ５１及びＳＧ５０の直列の組は、キャパシタＣ５１と並列に接続される。２次巻線ｎ５２は、放電ランプＤＬと直列に接続される一方、ｎ５２及びＤＬの直列の組は、キャパシタＣ５０と並列に接続される。また、放電ランプＤＬとキャパシタＣ５０の接続点は、キャパシタＣ５１と放電ギャップＳＧ５０の接続点と接続される。なお、これに限らず、本発明のイグナイタ回路は、例えばＬＣ共振電圧による始動方式でもよい。
【００１９】
制御部６は、放電ランプ点灯装置全般の制御を行うものであり、電源電圧監視部６０、高周波駆動回路６１、低周波駆動回路６２、ランプ電圧検出部６３、ランプ電流検出部６４、２次電力・電流・電圧演算部６５及び点灯・異常判別部６６で構成される。電源電圧監視部６０は、キャパシタＣ１０及びインダクタＬ１０の接続点から入力電源ＤＣの電圧を検出してこれを監視する。高周波駆動回路６１は、抵抗Ｒ２０を介してスイッチング素子Ｑ２０のゲートと接続され、２次電力・電流・電圧演算部６５及び点灯・異常判別部６６の制御下で、スイッチング素子Ｑ２０を高周波でオン及びオフする。低周波駆動回路６２は、スイッチング素子Ｑ３１〜Ｑ３４の各ゲートと接続され、点灯・異常判別部６６の制御下で、スイッチング素子Ｑ３１〜Ｑ３４を高周波でオン及びオフする。例えば、低周波駆動回路６２は、スイッチング素子Ｑ３１及びＱ３４とスイッチング素子Ｑ３２及びＱ３３とを交互に低周波でオン及びオフする。また、低周波駆動回路６２は、点灯・異常判別部６６の制御に従ってスイッチング素子Ｑ３１〜Ｑ３４への駆動信号を切り替える。ランプ電圧検出部６３は、２次巻線ｎ２２及びキャパシタＣ２０の接続点からＤＣ／ＤＣコンバータ２の出力電圧（キャパシタＣ２０の積分値）を放電ランプＤＬに印加されるランプ電圧として検出する。ランプ電流検出部６４は、ダイオードＤ２０のカソードからＤＣ／ＤＣコンバータ２の出力電流を、放電ランプＤＬを流れるランプ電流として検出する。２次電力・電流・電圧演算部６５は、ランプ電圧検出部６３で検出されたランプ電圧とランプ電流検出部６４で検出されたランプ電流とに基づいて、現在のランプ電力を求め、このランプ電力と目標電力（２次電力）との差を求め、この差に対応する値を高周波駆動回路６１に出力して、その差を小さくするように高周波駆動回路６１を動作させる。
【００２０】
点灯・異常判別部６６は、電源電圧監視部６０で検出された入力電源ＤＣの電圧とランプ電圧検出部６３で検出されたランプ電圧とに基づいて、放電ランプＤＬの点灯状態及び入力電源ＤＣの電圧状態等を監視し、それらの状態に応じて高周波駆動回路６１及び低周波駆動回路６２の各動作モードを切り替える。
【００２１】
例えば、点灯・異常判別部６６は、ランプ電圧検出部６３により検出された電圧が所定の正常点灯電圧範囲内に所定時間以上継続して収まる場合に、放電ランプＤＬが正常に点灯していると判別する第１機能（点灯判別手段）を含む。なお、放電ランプＤＬが正常に点灯していると判別しなければ、点灯・異常判別部６６は、例えば、高周波駆動回路６１の発振を停止させてＤＣ／ＤＣコンバータ２を停止するか、更に低周波駆動回路６２の発振を停止させてインバータ３を停止してもよい。
【００２２】
また、図２に示すように、点灯・異常判別部６６は、ランプ電圧検出部６３により検出された電圧ＶLAが、上記正常点灯電圧範囲の下限値かそれよりも低い値に設定される第１しきい値Ｖ１以下になる時間を検出し、この時間がインバータ３の交流周期Ｔの半分（半周期）Ｔ０よりも短い第１しきい時間Ｔ１以上継続すれば、地絡を検出して、高周波駆動回路６１を介してＤＣ／ＤＣコンバータ２を停止する第２機能（地絡判別手段）を含む。このとき、点灯・異常判別部６６は、更に低周波駆動回路６２を介してインバータ３を停止してもよい。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ２（及びインバータ３）の停止に代えてその出力を低減してもよい。なお、図２の例では、第１しきい時間Ｔ１は半周期Ｔ０の開始点から始まっている。
【００２３】
ここで、従来技術では、地絡の抵抗値が数Ωから数十Ωを超える範囲にばらつくことを考慮する必要があったのに対し、本実施形態では、地絡の抵抗値を数Ω程度に限定することができる（例えば、放電ランプＤＬ用の金属製シェード（遮光部）への接触等）。このように、地絡の抵抗値が数Ω程度である場合、点灯中の放電ランプＤＬの等価抵抗が２００Ω程度であるため、ＤＣ／ＤＣコンバータ２の出力電流は、地絡側に流れる。そして、放電灯ＤＬはＤＣ／ＤＣコンバータ２から電流が供給されなくなって立消えし、出力線の非地絡側端子は無負荷状態になる。この結果、図２に示すように、ランプ電圧ＶLAは、非地絡側においては正常点灯電圧範囲の上限を超える値になる一方、地絡側においては、正常点灯電圧範囲の下限を下回る値になる。
【００２４】
ところで、図３に示すように、長時間使用した放電ランプＤＬが激しい振動状態に置かれると、放電ランプＤＬ内のランプ電極間のアーク放電経路が長くなり、ランプ電流ＩLAの極性反転時にランプ電流極小区間が発生する。その結果、ランプ電圧検出部６３により検出された電圧ＶLAが半周期Ｔ０の間で正常点灯電圧範囲以上に上昇する。このため、従来技術では、この場合の電圧ＶLAの上昇を、地絡時の電圧ＶLAの上昇と区別することができない。
【００２５】
そこで、本実施形態では、地絡の検出について、従来技術のように非地絡側に着目するのではなく、地絡側に着目する。これにより、地絡によりランプ電圧が高くなる状態を、放電ランプへの振動でアーク放電長が長くなってランプ電圧が一時的に高くなる状態と区別することができる。
【００２６】
これと関連する機能として、点灯・異常判別部６６は、図３に示すように、ランプ電圧検出部６３により検出された電圧ＶLAが、正常点灯電圧範囲の上限値かそれよりも高い値に設定される第２しきい値Ｖ２以上になる時間を検出し、この時間が半周期Ｔ０よりも長い第２しきい時間Ｔ２より短ければ、ＤＣ／ＤＣコンバータ２（及びインバータ３も）の動作を維持する第３機能（非地絡異常判別手段）を含む。図３の例では、第２しきい値Ｖ２（又は正常点灯電圧範囲の上限）以上になる時間は、半周期Ｔ０以内になっているが、第２しきい値Ｖ２以上になる時間が半周期Ｔ０以上継続する場合があるため、第２しきい時間Ｔ２は、半周期Ｔ０よりも長い時間に設定されるのであり、例えば少なくとも半周期Ｔ０の２倍に設定されることが望ましい。この点で地絡とは相違する。また、図３の例では、第２しきい時間Ｔ２は半周期Ｔ０の開始点から始まっている。
【００２７】
加えて、第３機能は、第２しきい値Ｖ２以上になる時間が第２しきい時間Ｔ２より長ければ、立消えを検出して、ＤＣ／ＤＣコンバータ２を停止する。このとき、点灯・異常判別部６６は、更に低周波駆動回路６２を介してインバータ３を停止してもよい。
【００２８】
以上をまとめると、以下の表１のようになる。
【００２９】
【表１】
【００３０】
以下、本実施形態の特徴となる動作を説明する。ＤＣ／ＤＣコンバータ２及びインバータ３が動作して、ランプ電圧検出部６３により検出された電圧ＶLAが正常点灯電圧範囲内に所定時間以上継続して収まった後、電圧ＶLAが第１しきい値Ｖ１以下になったとする。このとき、電圧ＶLAが第１しきい値Ｖ１以下になる時間が、第１しきい時間Ｔ１以上継続すれば、制御部６は、地絡の発生を検出してＤＣ／ＤＣコンバータ２を停止する。
【００３１】
また、ＤＣ／ＤＣコンバータ２及びインバータ３が動作して、ランプ電圧検出部６３により検出された電圧ＶLAが正常点灯電圧範囲内に所定時間以上継続して収まった後、電圧ＶLAが第２しきい値Ｖ２以上になったとする。このとき、電圧ＶLAが第２しきい値Ｖ２以上になる時間が、第２しきい時間Ｔ２より短ければ、制御部６は、放電ランプＤＬへの振動でアーク放電長が長くなって電圧ＶLAが一時的に高くなる現象の発生を検出して、ＤＣ／ＤＣコンバータ２（及びインバータ３も）の動作を維持する。なお、電圧ＶLAが第１しきい値Ｖ１以下になる時間が、第１しきい時間Ｔ１以上継続すれば、制御部６は、地絡の発生を検出してＤＣ／ＤＣコンバータ２を停止する。
【００３２】
一方、電圧ＶLAが第２しきい値Ｖ２以上になる時間が、第２しきい時間Ｔ２より長ければ、制御部６は、立消えの発生を検出して、ＤＣ／ＤＣコンバータ２を停止する。
【００３３】
一の好ましい実施形態において、図４に示すように、ＤＣ／ＤＣコンバータ２の高周波の波形を平滑するキャパシタＣ２０は、両端電圧が上昇するほどキャパシタＣ２０の実行容量が減少する特性を持つ。この実施形態では、例えば、長時間点灯後の放電ランプＤＬが強い振動及び衝撃を受けたときにランプ電流が低下しても、ランプ電圧が上昇しやすくなり、立消えを起こし難くすることができる。例えば、図４の特性を持つキャパシタとしては、高誘電率型のセラミックコンデンサを挙げることができる。なお、これに限らず、印加電圧に応じて並列に接続されるキャパシタの数を切替スイッチ等で切り替える構成でもよい。例えば、印加電圧が上昇すれば、合成容量が低減するように切替スイッチをオフすればよい。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明による一実施形態の放電ランプ点灯装置の回路図である。
【図２】本実施形態における地絡検出の説明図である。
【図３】放電ランプへの振動でアーク放電長が長くなってランプ電圧が一時的に高くなる状態を示す図である。
【図４】一の好ましい実施形態で使用される平滑用キャパシタの特性図である。
【符号の説明】
【００３５】
１ 入力フィルタ
２ ＤＣ／ＤＣコンバータ
３ インバータ
４ 出力フィルタ
５ イグナイタ
６ 制御部
６０ 電源電圧監視部
６１ 高周波駆動回路
６２ 低周波駆動回路
６３ ランプ電圧検出部
６４ ランプ電流検出部
６５ ２次電力・電流・電圧演算部
６６ 点灯・異常判別部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に放電ランプ点灯装置、より詳細には車載用放電ランプ点灯装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車載用放電ランプ点灯装置は灯具のハウジング外部に取り付けられ、該点灯装置の出力線（例えばインバータ又はイグナイタの出力線）が防水ゴム等を介して灯具内の放電ランプに接続されていた。このため、該出力線が地絡する場合、その地絡の抵抗値が数Ωから数十Ωを超える範囲にばらつくので、そのような広い範囲を考慮して地絡対策を考える必要があった。
【０００３】
例えば、特許文献１は、点灯判別部を地絡検出回路としても使用する放電ランプ点灯装置を開示する。点灯判別部は、該点灯装置における直流−直流変換回路の出力電圧の検出値が点灯判別用の基準値より低い値を所定時間以上にわたり継続したときに放電ランプが点灯していることを判別する。また、地絡検出回路としては、起動動作期間の経過後、直流−直流変換回路の出力電圧の検出値が点灯判別用の基準値以上のときに回路出力を停止させる。そして、地絡時に、直流−直流変換回路の出力電圧の検出値が上記基準値へ上昇するまでの時間を直流−交流変換回路の半周期よりも短く設定するようになっている。
【０００４】
しかしながら、特許文献１の構成では、回路出力を維持しなければならないときに、地絡検出回路が地絡の誤検出により回路出力を停止させるおそれがある。即ち、長期間使用した車両用放電ランプにおいて、放電ランプに上下振動が加わると、ランプ電極間のアーク放電の放電経路が長くなる。その結果、ランプ電流の極性反転時にランプ電流（放電電流）が非常に小さくなるランプ電流極小区間が発生する。この場合、振動が長時間加わると、上記極性反転の半周期の間で直流−直流変換回路の出力電圧の検出値が上昇し、この検出値の上昇は、地絡時の上記検出値の上昇と区別することができない。
【０００５】
また、従来では、放電ランプに振動が加わっても放電ランプの点灯を維持するために、立ち消えしやすいランプ電流の極性反転付近で、放電ランプへの供給電力を増大するなどしている。しかし、このような構成は、回路ロスが増大し、また装置の大型化を招く。
【特許文献１】特許第３８２９４２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明の目的は、放電ランプへの振動でアーク放電長が長くなってランプ電圧が一時的に高くなっても、この状態を地絡と区別することにより放電ランプの点灯を維持することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するための請求項１記載の発明は、直流電圧を昇圧、昇降圧又は降圧する直流−直流変換回路と、前記直流−直流変換回路の出力を交流に変換して放電ランプに供給する直流−交流変換回路と、前記放電ランプを起動させるためのイグナイタ回路と、前記直流−直流変換回路の出力電圧を検出する電圧検出部と、前記電圧検出部により検出された電圧に基づいて、少なくとも前記直流−直流変換回路の動作を制御する制御部とを備える放電ランプ点灯装置であって、前記制御部は、前記電圧検出部により検出された電圧が所定の正常点灯電圧範囲内に所定時間以上継続して収まる場合に、前記放電ランプが正常に点灯していると判別する点灯判別手段と、前記電圧検出部により検出された電圧が前記正常点灯電圧範囲の下限値かそれよりも低い値に設定される第１しきい値以下になる時間を検出し、この時間が前記交流の半周期よりも短い第１しきい時間以上継続すれば、地絡を検出して前記直流−直流変換回路を停止する地絡判別手段と、前記電圧検出部により検出された電圧が前記正常点灯電圧範囲の上限値かそれよりも高い値に設定される第２しきい値以上になる時間を検出し、この時間が前記半周期よりも長い第２しきい時間より短ければ、前記直流−直流変換回路の動作を維持する非地絡異常判別手段とを含むことを特徴とする。
【０００８】
この構成では、地絡は第１しきい値及び第１しきい時間に基づいて検出される一方、放電ランプへの振動でアーク放電長が長くなってランプ電圧が一時的に高くなる状態は、第２しきい値及び第２しきい時間に基づいて検出され、第２しきい値以上になる時間が第２しきい時間より短ければ、直流−直流変換回路の動作が維持される。従って、放電ランプへの振動でアーク放電長が長くなってランプ電圧が一時的に高くなっても、この状態を地絡と区別することにより放電ランプの点灯を維持することができる。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の放電ランプ点灯装置において、前記非地絡異常判別手段は、前記第２しきい値以上になる時間が前記第２しきい時間より長ければ、前記直流−直流変換回路を停止する。この構成では、第２しきい値以上になる時間が第２しきい時間より短いか長いかに応じて、それぞれ、放電ランプへの振動でアーク放電長が長くなってランプ電圧が一時的に高くなっている状態と放電ランプの立消えの状態とを区別することができ、放電ランプの立消えの場合には、直流−直流変換回路を停止することができる。
【００１０】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の放電ランプ点灯装置において、前記第２しきい時間は、少なくとも前記交流の半周期の２倍に設定されることを特徴とする。例えば、寿命末期の放電ランプの立消え時間は、例えば上記交流の周期の２倍程度継続するので、その時間よりも若干短い時間に第２しきい時間を設定すれば、放電ランプが寿命末期であることを判別することができる。
【００１１】
請求項４記載の発明は、請求項１から３の何れか一つに記載の放電ランプ点灯装置において、前記電圧検出部は、前記直流−直流変換回路の出力部に設けられる平滑用キャパシタの両端電圧を検出し、前記平滑用キャパシタは、両端電圧が上昇するほど該平滑用キャパシタの実行容量が減少する特性を持つことを特徴とする。この構成では、長時間点灯後の放電ランプが強い振動及び衝撃を受けた場合に、ランプ電流が低下して平滑用キャパシタの両端電圧が上昇したとき、平滑用キャパシタの実行容量が減少するので、直流−直流変換回路の負荷が軽くなり、電力が放電ランプに供給されやすくなる。その結果、放電ランプの立消えを防止し易くなる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、放電ランプへの振動でアーク放電長が長くなってランプ電圧が一時的に高くなっても、この状態を地絡と区別することにより放電ランプの点灯を維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１は、本発明による一実施形態の放電ランプ点灯装置の回路図である。この放電ランプ点灯装置は、入力フィルタ１、ＤＣ／ＤＣコンバータ２、インバータ３、出力フィルタ４、イグナイタ５及び制御部６で構成され、例えば、車灯具のハウジング内に納められ、出力（図１の例ではイグナイタの出力）は、シールドメッシュ（図示せず）で覆われた出力線を介して、灯具内の放電ランプＤＬと電気的に接続される。該シールドメッシュは、入力フィルタ１と接続される入力電源ＤＣのマイナス側に接続される。なお、これに限らず、イグナイタ５は、放電ランプＤＬに直接的に接続され、シールドメッシュで覆われた出力線は、イグナイタ５とインバータ３又は出力フィルタ４との間に接続される構成でもよい。
【００１４】
放電ランプＤＬは、例えばＨＩＤ（高輝度放電）ランプ等である。入力フィルタ１は、例えば、キャパシタＣ１０及びＣ１１、及びインダクタＬ１０で構成される。キャパシタＣ１０は、入力電源ＤＣと並列に接続される。キャパシタＣ１１は、この正端子側に配置されるインダクタＬ１０と直列に接続される一方、Ｌ１０及びＣ１１の直列の組は、キャパシタＣ１０と並列に接続される。
【００１５】
ＤＣ／ＤＣコンバータ２は、例えば、入力電源ＤＣの直流電圧を、放電ランプＤＬの安定点灯に適したランプ電圧まで昇圧するように構成される。図１の例では、コンバータ２は、昇降圧型フライバック方式に属し、トランスＴ２０、スイッチング素子Ｑ２０、抵抗Ｒ２０〜Ｒ２４、ダイオードＤ２０及びＤ２１、及びキャパシタＣ２０及びＣ２１で構成されている。トランスＴ２０は、１次巻線ｎ２０及びｎ２１及び２次巻線ｎ２２及びｎ２３を持つ。スイッチング素子Ｑ２０は、例えばＦＥＴであり、この一端（ドレイン）側に配置される１次巻線ｎ２０及びｎ２１の各々と直列に接続される一方、ｎ２０、ｎ２１及びＱ２０の組は、該ＦＥＴのソースがキャパシタＣ１１の負端子に接続されるようにキャパシタＣ１１と並列に接続される。抵抗Ｒ２０は、該ＦＥＴのゲートと制御部６との間に接続される一方、抵抗Ｒ２１は、該ＦＥＴのゲート及びソース間に接続される。２次巻線ｎ２２は、ダイオードＤ２０のアノードと接続されるようにダイオードＤ２０と直列に接続される一方、ｎ２２及びＤ２０の直列の組は、キャパシタ（平滑用キャパシタ）Ｃ２０と並列に接続される。抵抗Ｒ２２は、ダイオードＤ２０及びキャパシタＣ２０の接続点と入力電源ＤＣの負端子との間に接続される。２次巻線ｎ２３は、ダイオードＤ２１のアノードと接続されるようにダイオードＤ２１と直列に接続される一方、Ｄ２１及びｎ２３の直列の組はキャパシタＣ２１と並列に接続されて、２次巻線ｎ２３及びキャパシタＣ２１の接続点は入力電源ＤＣの負端子と接続される。抵抗Ｒ２３及びＲ２４は、ダイオード２１及びキャパシタＣ２１の接続点とイグナイタ５との間に直列に接続される。なお、本発明の直流−直流変換回路の方式については、昇降圧方式に限らず、入力電源ＤＣの電圧に応じて各種方式、例えば昇圧方式又は降圧方式を選択することができる。
【００１６】
インバータ３は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２の出力を交流に変換して放電ランプＤＬに供給するように構成される。図１の例では、インバータ３は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２の出力電圧を略矩形波電圧に変換するフルブリッジ回路になっており、この回路は、キャパシタＣ３０、ダイオードＤ３０、抵抗Ｒ３０及びＲ３１、及びスイッチング素子（例えばＦＥＴ）Ｑ３１〜Ｑ３４で構成されている。キャパシタＣ３０、及び抵抗Ｒ３０及びＲ３１は、直列に接続される一方、Ｃ３０、Ｒ３０及びＲ３１の直列の組は、２次巻線ｎ２２、ダイオードＤ２０、キャパシタＣ２０及び抵抗Ｒ２２の組と並列に接続される。ダイオードＤ３０は、このカソードが入力電源ＤＣの負端子側に接続されるように抵抗Ｒ３０と並列に接続される。スイッチング素子Ｑ３１及びＱ３２は直列に接続され、スイッチング素子Ｑ３３及びＱ３４もまた直列に接続され、これら直列の２つの組は、Ｑ３１及びＱ３３の一端（ソース）が２次巻線ｎ２２及びキャパシタＣ２０の接続点と接続され、Ｑ３２及びＱ３４の一端（ドレイン）が入力電源ＤＣの負端子に接続されるように互いに並列に接続される。そして、スイッチング素子Ｑ３１及びＱ３２の接続点Ｊ１とスイッチング素子Ｑ３３及びＱ３４の接続点Ｊ２がインバータ３の出力となる。なお、本発明の直流−交流変換回路は、これに限らず、ハーフブリッジ回路でもよい。また、後述のランプ電圧及びランプ電流検出時に極性が問題になる場合には、整流することで対応可能である。
【００１７】
出力フィルタ４は、キャパシタＣ４０及びＣ４１、及びチョークコイルＦ４０で構成される。キャパシタＣ４０は、インバータ３の出力Ｊ１及びＪ２間に接続される。チョークコイルＦ４０は２つの巻線を含み、各巻線の一端の間にはキャパシタＣ４０が接続される一方、各巻線の他端の間にはキャパシタＣ４１が接続される。
【００１８】
イグナイタ５は、高電圧パルスを発生させて放電ランプＤＬに印加することによりこれを起動させるように構成される。図１の例では、イグナイタ５は、キャパシタＣ５０及びＣ５１、パルストランスＰＴ５０及び放電ギャップ（スイッチ素子）ＳＧ５０で構成されている。キャパシタＣ５０は、キャパシタＣ４１と並列に接続される。キャパシタＣ５１は、抵抗Ｒ２３及びＲ２４の直列の組と直列に接続される。パルストランスＰＴ５０は、１次巻線ｎ５１及び２次巻線ｎ５２を含む。１次巻線ｎ５１は、放電ギャップＳＧ５０と直列に接続される一方、ｎ５１及びＳＧ５０の直列の組は、キャパシタＣ５１と並列に接続される。２次巻線ｎ５２は、放電ランプＤＬと直列に接続される一方、ｎ５２及びＤＬの直列の組は、キャパシタＣ５０と並列に接続される。また、放電ランプＤＬとキャパシタＣ５０の接続点は、キャパシタＣ５１と放電ギャップＳＧ５０の接続点と接続される。なお、これに限らず、本発明のイグナイタ回路は、例えばＬＣ共振電圧による始動方式でもよい。
【００１９】
制御部６は、放電ランプ点灯装置全般の制御を行うものであり、電源電圧監視部６０、高周波駆動回路６１、低周波駆動回路６２、ランプ電圧検出部６３、ランプ電流検出部６４、２次電力・電流・電圧演算部６５及び点灯・異常判別部６６で構成される。電源電圧監視部６０は、キャパシタＣ１０及びインダクタＬ１０の接続点から入力電源ＤＣの電圧を検出してこれを監視する。高周波駆動回路６１は、抵抗Ｒ２０を介してスイッチング素子Ｑ２０のゲートと接続され、２次電力・電流・電圧演算部６５及び点灯・異常判別部６６の制御下で、スイッチング素子Ｑ２０を高周波でオン及びオフする。低周波駆動回路６２は、スイッチング素子Ｑ３１〜Ｑ３４の各ゲートと接続され、点灯・異常判別部６６の制御下で、スイッチング素子Ｑ３１〜Ｑ３４を高周波でオン及びオフする。例えば、低周波駆動回路６２は、スイッチング素子Ｑ３１及びＱ３４とスイッチング素子Ｑ３２及びＱ３３とを交互に低周波でオン及びオフする。また、低周波駆動回路６２は、点灯・異常判別部６６の制御に従ってスイッチング素子Ｑ３１〜Ｑ３４への駆動信号を切り替える。ランプ電圧検出部６３は、２次巻線ｎ２２及びキャパシタＣ２０の接続点からＤＣ／ＤＣコンバータ２の出力電圧（キャパシタＣ２０の積分値）を放電ランプＤＬに印加されるランプ電圧として検出する。ランプ電流検出部６４は、ダイオードＤ２０のカソードからＤＣ／ＤＣコンバータ２の出力電流を、放電ランプＤＬを流れるランプ電流として検出する。２次電力・電流・電圧演算部６５は、ランプ電圧検出部６３で検出されたランプ電圧とランプ電流検出部６４で検出されたランプ電流とに基づいて、現在のランプ電力を求め、このランプ電力と目標電力（２次電力）との差を求め、この差に対応する値を高周波駆動回路６１に出力して、その差を小さくするように高周波駆動回路６１を動作させる。
【００２０】
点灯・異常判別部６６は、電源電圧監視部６０で検出された入力電源ＤＣの電圧とランプ電圧検出部６３で検出されたランプ電圧とに基づいて、放電ランプＤＬの点灯状態及び入力電源ＤＣの電圧状態等を監視し、それらの状態に応じて高周波駆動回路６１及び低周波駆動回路６２の各動作モードを切り替える。
【００２１】
例えば、点灯・異常判別部６６は、ランプ電圧検出部６３により検出された電圧が所定の正常点灯電圧範囲内に所定時間以上継続して収まる場合に、放電ランプＤＬが正常に点灯していると判別する第１機能（点灯判別手段）を含む。なお、放電ランプＤＬが正常に点灯していると判別しなければ、点灯・異常判別部６６は、例えば、高周波駆動回路６１の発振を停止させてＤＣ／ＤＣコンバータ２を停止するか、更に低周波駆動回路６２の発振を停止させてインバータ３を停止してもよい。
【００２２】
また、図２に示すように、点灯・異常判別部６６は、ランプ電圧検出部６３により検出された電圧ＶLAが、上記正常点灯電圧範囲の下限値かそれよりも低い値に設定される第１しきい値Ｖ１以下になる時間を検出し、この時間がインバータ３の交流周期Ｔの半分（半周期）Ｔ０よりも短い第１しきい時間Ｔ１以上継続すれば、地絡を検出して、高周波駆動回路６１を介してＤＣ／ＤＣコンバータ２を停止する第２機能（地絡判別手段）を含む。このとき、点灯・異常判別部６６は、更に低周波駆動回路６２を介してインバータ３を停止してもよい。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ２（及びインバータ３）の停止に代えてその出力を低減してもよい。なお、図２の例では、第１しきい時間Ｔ１は半周期Ｔ０の開始点から始まっている。
【００２３】
ここで、従来技術では、地絡の抵抗値が数Ωから数十Ωを超える範囲にばらつくことを考慮する必要があったのに対し、本実施形態では、地絡の抵抗値を数Ω程度に限定することができる（例えば、放電ランプＤＬ用の金属製シェード（遮光部）への接触等）。このように、地絡の抵抗値が数Ω程度である場合、点灯中の放電ランプＤＬの等価抵抗が２００Ω程度であるため、ＤＣ／ＤＣコンバータ２の出力電流は、地絡側に流れる。そして、放電灯ＤＬはＤＣ／ＤＣコンバータ２から電流が供給されなくなって立消えし、出力線の非地絡側端子は無負荷状態になる。この結果、図２に示すように、ランプ電圧ＶLAは、非地絡側においては正常点灯電圧範囲の上限を超える値になる一方、地絡側においては、正常点灯電圧範囲の下限を下回る値になる。
【００２４】
ところで、図３に示すように、長時間使用した放電ランプＤＬが激しい振動状態に置かれると、放電ランプＤＬ内のランプ電極間のアーク放電経路が長くなり、ランプ電流ＩLAの極性反転時にランプ電流極小区間が発生する。その結果、ランプ電圧検出部６３により検出された電圧ＶLAが半周期Ｔ０の間で正常点灯電圧範囲以上に上昇する。このため、従来技術では、この場合の電圧ＶLAの上昇を、地絡時の電圧ＶLAの上昇と区別することができない。
【００２５】
そこで、本実施形態では、地絡の検出について、従来技術のように非地絡側に着目するのではなく、地絡側に着目する。これにより、地絡によりランプ電圧が高くなる状態を、放電ランプへの振動でアーク放電長が長くなってランプ電圧が一時的に高くなる状態と区別することができる。
【００２６】
これと関連する機能として、点灯・異常判別部６６は、図３に示すように、ランプ電圧検出部６３により検出された電圧ＶLAが、正常点灯電圧範囲の上限値かそれよりも高い値に設定される第２しきい値Ｖ２以上になる時間を検出し、この時間が半周期Ｔ０よりも長い第２しきい時間Ｔ２より短ければ、ＤＣ／ＤＣコンバータ２（及びインバータ３も）の動作を維持する第３機能（非地絡異常判別手段）を含む。図３の例では、第２しきい値Ｖ２（又は正常点灯電圧範囲の上限）以上になる時間は、半周期Ｔ０以内になっているが、第２しきい値Ｖ２以上になる時間が半周期Ｔ０以上継続する場合があるため、第２しきい時間Ｔ２は、半周期Ｔ０よりも長い時間に設定されるのであり、例えば少なくとも半周期Ｔ０の２倍に設定されることが望ましい。この点で地絡とは相違する。また、図３の例では、第２しきい時間Ｔ２は半周期Ｔ０の開始点から始まっている。
【００２７】
加えて、第３機能は、第２しきい値Ｖ２以上になる時間が第２しきい時間Ｔ２より長ければ、立消えを検出して、ＤＣ／ＤＣコンバータ２を停止する。このとき、点灯・異常判別部６６は、更に低周波駆動回路６２を介してインバータ３を停止してもよい。
【００２８】
以上をまとめると、以下の表１のようになる。
【００２９】
【表１】
【００３０】
以下、本実施形態の特徴となる動作を説明する。ＤＣ／ＤＣコンバータ２及びインバータ３が動作して、ランプ電圧検出部６３により検出された電圧ＶLAが正常点灯電圧範囲内に所定時間以上継続して収まった後、電圧ＶLAが第１しきい値Ｖ１以下になったとする。このとき、電圧ＶLAが第１しきい値Ｖ１以下になる時間が、第１しきい時間Ｔ１以上継続すれば、制御部６は、地絡の発生を検出してＤＣ／ＤＣコンバータ２を停止する。
【００３１】
また、ＤＣ／ＤＣコンバータ２及びインバータ３が動作して、ランプ電圧検出部６３により検出された電圧ＶLAが正常点灯電圧範囲内に所定時間以上継続して収まった後、電圧ＶLAが第２しきい値Ｖ２以上になったとする。このとき、電圧ＶLAが第２しきい値Ｖ２以上になる時間が、第２しきい時間Ｔ２より短ければ、制御部６は、放電ランプＤＬへの振動でアーク放電長が長くなって電圧ＶLAが一時的に高くなる現象の発生を検出して、ＤＣ／ＤＣコンバータ２（及びインバータ３も）の動作を維持する。なお、電圧ＶLAが第１しきい値Ｖ１以下になる時間が、第１しきい時間Ｔ１以上継続すれば、制御部６は、地絡の発生を検出してＤＣ／ＤＣコンバータ２を停止する。
【００３２】
一方、電圧ＶLAが第２しきい値Ｖ２以上になる時間が、第２しきい時間Ｔ２より長ければ、制御部６は、立消えの発生を検出して、ＤＣ／ＤＣコンバータ２を停止する。
【００３３】
一の好ましい実施形態において、図４に示すように、ＤＣ／ＤＣコンバータ２の高周波の波形を平滑するキャパシタＣ２０は、両端電圧が上昇するほどキャパシタＣ２０の実行容量が減少する特性を持つ。この実施形態では、例えば、長時間点灯後の放電ランプＤＬが強い振動及び衝撃を受けたときにランプ電流が低下しても、ランプ電圧が上昇しやすくなり、立消えを起こし難くすることができる。例えば、図４の特性を持つキャパシタとしては、高誘電率型のセラミックコンデンサを挙げることができる。なお、これに限らず、印加電圧に応じて並列に接続されるキャパシタの数を切替スイッチ等で切り替える構成でもよい。例えば、印加電圧が上昇すれば、合成容量が低減するように切替スイッチをオフすればよい。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明による一実施形態の放電ランプ点灯装置の回路図である。
【図２】本実施形態における地絡検出の説明図である。
【図３】放電ランプへの振動でアーク放電長が長くなってランプ電圧が一時的に高くなる状態を示す図である。
【図４】一の好ましい実施形態で使用される平滑用キャパシタの特性図である。
【符号の説明】
【００３５】
１ 入力フィルタ
２ ＤＣ／ＤＣコンバータ
３ インバータ
４ 出力フィルタ
５ イグナイタ
６ 制御部
６０ 電源電圧監視部
６１ 高周波駆動回路
６２ 低周波駆動回路
６３ ランプ電圧検出部
６４ ランプ電流検出部
６５ ２次電力・電流・電圧演算部
６６ 点灯・異常判別部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電圧を昇圧、昇降圧又は降圧する直流−直流変換回路と、
前記直流−直流変換回路の出力を交流に変換して放電ランプに供給する直流−交流変換回路と、
前記放電ランプを起動させるためのイグナイタ回路と、
前記直流−直流変換回路の出力電圧を検出する電圧検出部と、
前記電圧検出部により検出された電圧に基づいて、少なくとも前記直流−直流変換回路の動作を制御する制御部と
を備える放電ランプ点灯装置であって、
前記制御部は、
前記電圧検出部により検出された電圧が所定の正常点灯電圧範囲内に所定時間以上継続して収まる場合に、前記放電ランプが正常に点灯していると判別する点灯判別手段と、
前記電圧検出部により検出された電圧が前記正常点灯電圧範囲の下限値かそれよりも低い値に設定される第１しきい値以下になる時間を検出し、この時間が前記交流の半周期よりも短い第１しきい時間以上継続すれば、地絡を検出して前記直流−直流変換回路を停止する地絡判別手段と、
前記電圧検出部により検出された電圧が前記正常点灯電圧範囲の上限値かそれよりも高い値に設定される第２しきい値以上になる時間を検出し、この時間が前記半周期よりも長い第２しきい時間より短ければ、前記直流−直流変換回路の動作を維持する非地絡異常判別手段と
を含むことを特徴とする放電ランプ点灯装置。
【請求項２】
前記非地絡異常判別手段は、前記第２しきい値以上になる時間が前記第２しきい時間より長ければ、前記直流−直流変換回路を停止する請求項１記載の放電ランプ点灯装置。
【請求項３】
前記第２しきい時間は、少なくとも前記交流の半周期の２倍に設定されることを特徴とする請求項１又は２記載の放電ランプ点灯装置。
【請求項４】
前記電圧検出部は、前記直流−直流変換回路の出力部に設けられる平滑用キャパシタの両端電圧を検出し、
前記平滑用キャパシタは、両端電圧が上昇するほど該平滑用キャパシタの実行容量が減少する特性を持つ
ことを特徴とする請求項１から３の何れか一つに記載の放電ランプ点灯装置。
【請求項１】
直流電圧を昇圧、昇降圧又は降圧する直流−直流変換回路と、
前記直流−直流変換回路の出力を交流に変換して放電ランプに供給する直流−交流変換回路と、
前記放電ランプを起動させるためのイグナイタ回路と、
前記直流−直流変換回路の出力電圧を検出する電圧検出部と、
前記電圧検出部により検出された電圧に基づいて、少なくとも前記直流−直流変換回路の動作を制御する制御部と
を備える放電ランプ点灯装置であって、
前記制御部は、
前記電圧検出部により検出された電圧が所定の正常点灯電圧範囲内に所定時間以上継続して収まる場合に、前記放電ランプが正常に点灯していると判別する点灯判別手段と、
前記電圧検出部により検出された電圧が前記正常点灯電圧範囲の下限値かそれよりも低い値に設定される第１しきい値以下になる時間を検出し、この時間が前記交流の半周期よりも短い第１しきい時間以上継続すれば、地絡を検出して前記直流−直流変換回路を停止する地絡判別手段と、
前記電圧検出部により検出された電圧が前記正常点灯電圧範囲の上限値かそれよりも高い値に設定される第２しきい値以上になる時間を検出し、この時間が前記半周期よりも長い第２しきい時間より短ければ、前記直流−直流変換回路の動作を維持する非地絡異常判別手段と
を含むことを特徴とする放電ランプ点灯装置。
【請求項２】
前記非地絡異常判別手段は、前記第２しきい値以上になる時間が前記第２しきい時間より長ければ、前記直流−直流変換回路を停止する請求項１記載の放電ランプ点灯装置。
【請求項３】
前記第２しきい時間は、少なくとも前記交流の半周期の２倍に設定されることを特徴とする請求項１又は２記載の放電ランプ点灯装置。
【請求項４】
前記電圧検出部は、前記直流−直流変換回路の出力部に設けられる平滑用キャパシタの両端電圧を検出し、
前記平滑用キャパシタは、両端電圧が上昇するほど該平滑用キャパシタの実行容量が減少する特性を持つ
ことを特徴とする請求項１から３の何れか一つに記載の放電ランプ点灯装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００８−２３５２２２（Ｐ２００８−２３５２２２Ａ）
【公開日】平成２０年１０月２日（２００８．１０．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−７７３６６（Ｐ２００７−７７３６６）
【出願日】平成１９年３月２３日（２００７．３．２３）
【出願人】（０００００５８３２）松下電工株式会社 (17,916)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１０月２日（２００８．１０．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月２３日（２００７．３．２３）
【出願人】（０００００５８３２）松下電工株式会社 (17,916)
【Ｆターム（参考）】
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